[發(fā)明專利]一種機(jī)載雷達(dá)發(fā)射方向圖設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410032364.8
• 申請(qǐng)日: 2014-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN104808178B
• 公開（公告）日: 2017-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉宏偉;糾博;施君南;王英華;戴奉周
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01S7/02
• 分類號(hào): G01S7/02;G01S7/36;G01S7/41
• 代理公司: 西安睿通知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)61218
• 代理人: 惠文軒

1.一種機(jī)載雷達(dá)發(fā)射方向圖設(shè)計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：根據(jù)所述機(jī)載雷達(dá)上一時(shí)刻接收的回波信號(hào)構(gòu)造導(dǎo)向矢量數(shù)據(jù)，所述回波信號(hào)包括目標(biāo)信號(hào)和雜波信號(hào)，所述導(dǎo)向矢量數(shù)據(jù)包括：目標(biāo)的發(fā)射導(dǎo)向矢量目標(biāo)的空時(shí)二維導(dǎo)向矢量、雜波的發(fā)射導(dǎo)向矢量以及雜波的空時(shí)二維導(dǎo)向矢量；

步驟S1具體包括：

在所述機(jī)載雷達(dá)上一時(shí)刻接收的回波信號(hào)中，提取出目標(biāo)的方位角θ_t以及雜波的方位角θ；根據(jù)所述機(jī)載雷達(dá)的陣元數(shù)N、機(jī)載雷達(dá)的陣元間距d，所述機(jī)載雷達(dá)的工作波長(zhǎng)λ、所述機(jī)載雷達(dá)對(duì)應(yīng)的載機(jī)俯仰角所述機(jī)載雷達(dá)對(duì)應(yīng)的載機(jī)速度v、目標(biāo)的方位角θ_t、以及雜波的方位角θ，得出目標(biāo)的接收導(dǎo)向矢量目標(biāo)的發(fā)射導(dǎo)向矢量雜波的接收導(dǎo)向矢量以及雜波的發(fā)射導(dǎo)向矢量

然后，得出目標(biāo)的多普勒導(dǎo)向矢量和雜波的多普勒導(dǎo)向矢量

其中，M為所述機(jī)載雷達(dá)在一個(gè)相干處理間隔內(nèi)發(fā)射的脈沖數(shù)；則目標(biāo)的空時(shí)二維導(dǎo)向矢量為：表示與的Kronecker乘積，雜波的空時(shí)二維導(dǎo)向矢量為：表示與的Kronecker乘積；

步驟S1還包括：

在所述機(jī)載雷達(dá)上一時(shí)刻接收的回波信號(hào)中，提取出目標(biāo)的散射系數(shù)和雜波的散射系數(shù)

S2：根據(jù)所述導(dǎo)向矢量數(shù)據(jù)，計(jì)算目標(biāo)的響應(yīng)Y_t以及雜波的響應(yīng)Y_c，并得出目標(biāo)信號(hào)的平均功率P_t的計(jì)算公式以及雜波信號(hào)的平均功率P_c的計(jì)算公式；構(gòu)造雜信比CSR，CSR＝P_c/P_t；

步驟S2具體包括：

根據(jù)以下公式計(jì)算目標(biāo)的響應(yīng)Y_t以及雜波的響應(yīng)Y_c：

其中，S為待優(yōu)化的機(jī)載雷達(dá)的發(fā)射信號(hào)；

得出目標(biāo)信號(hào)的平均功率P_t的計(jì)算公式和雜波信號(hào)的平均功率P_c的計(jì)算公式：

R為機(jī)載雷達(dá)的發(fā)射信號(hào)的相關(guān)矩陣；

或者，

計(jì)算得出目標(biāo)的響應(yīng)Y_t以及雜波的響應(yīng)Y_c，構(gòu)造多普勒濾波器空時(shí)匹配濾波器組如下：

其中，W＝[W₁,...,W_M]表示具有M個(gè)通道的空時(shí)匹配濾波器組，表示多普勒濾波器組，其中表示第m個(gè)多普勒濾波器的系數(shù)，表示指向目標(biāo)的接收波束形成器；

假設(shè)目標(biāo)在第m個(gè)空時(shí)匹配濾波器，則可得出目標(biāo)信號(hào)的平均功率P_t的計(jì)算公式以及雜波信號(hào)的平均功率P_c的計(jì)算公式：

S3：以雜信比CSR最小為代價(jià)函數(shù)，建立對(duì)應(yīng)的凸優(yōu)化數(shù)學(xué)模型；根據(jù)所述凸優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，得出發(fā)射信號(hào)的相關(guān)矩陣R的優(yōu)化值；

步驟S3具體包括：

以雜信比CSR最小為代價(jià)函數(shù)，建立以下凸優(yōu)化數(shù)學(xué)模型：

$\underset{R}{min}CSR$

s.t.R的特征值大于或等于零

s.t.R(nn)＝C

其中，n取1至N；C為機(jī)載雷達(dá)每個(gè)陣元的發(fā)射功率的上限；為：CSR最小時(shí)的R；發(fā)射信號(hào)的相關(guān)矩陣R的優(yōu)化值為求解出的根據(jù)求解出的得出對(duì)應(yīng)機(jī)載雷達(dá)的發(fā)射方向圖、以及機(jī)載雷達(dá)的發(fā)射信號(hào)S的優(yōu)化值；

S4：根據(jù)發(fā)射信號(hào)的相關(guān)矩陣R的優(yōu)化值，得出機(jī)載雷達(dá)的發(fā)射方向圖。